栾晓东 程加力 胡全斌

（江苏海洋大学<电子工程学院>，江苏 连云港 222000）

0 前言

在集成电路国家大基金的推动下， 中国集成电路产业快速发展，多个集成电路产业基地已建成，据统计未来产业人才缺口将达到70 多万[1]。另一方面，地方高校普遍设有电子科学与技术、 微电子学和集成电路等相关专业来培养集成电路人才。 由于集成电路产业涉及制造、设计、封装、测试和材料各个方向[2-4]，使得集成电路人才需求结构复杂， 导致地方高校集成电路本科人才培养目标模糊、课程设置混乱、专业核心结构不明确。在国家强力推进“双一流”建设的背景下，如何解决上述问题对于地方高校争取“一流”本科集成电路相关专业的建设，显得十分紧迫和极其重要。

1 集成电路产业人才需求结构分析

1.1 集成电路设计方向

集成电路设计以处理信号的不同主要分为数字集成电路设计和模拟集成电路设计两个大方向，按照设计流程又分为前端逻辑设计和后端物理设计。前端设计包括架构的设计验证、HDL 语言编码、仿真验证、逻辑综合、静态时序分析（STA，Static Timing Analysis）以及形式验证等流程，而后端设计包括可测试性设计（Design For Test）、布局规划、自动放置标准单元、时钟树综合 （Clock Tree Synthesis）、STA 静态时序分析和后仿真、布线（routing）、寄生参数提取、版图物理验证。主要用到的软件有Menter 公司的Modelsim，Synopsys的 VCS 、Prime Time、Formality、Design Complier、Astro，Cadence 的 NC-Verilog、Verilog-XL 等等。本科生除了掌握《电路分析》《模拟电子技术》《数字电子技术》《半导体物理》《微电子器件》等基础专业课之外，还需要学习《数字集成电路设计》《模拟集成电路设计》《集成电路版图设计》《集成电路EDA 软件》 等集成电路设计方向的骨干课程，详细课程设置见表1。

1.2 集成电路制造方向

集成电路制造按工艺过程分为前端工艺线（FEOL）和后端工艺线（BEOL），前端工艺过程主要是在晶圆内及其表面制造出有源器件和无源器件，后端工艺线则需要在芯片上用金属系统来连接各个器件和不同的层。 涉及软件有Silvaco TCAD、光学邻近校正 （optical proximity correction）、 量 率管 理 （Yield Management）、掩模数据处理（Mask Data Processing）等软件工具。 该方向主干课程主要有《集成电路制造工艺》《薄膜制备技术》《材料科学基础》《固体物理》等课程[5]。

1.3 集成电路测试封装方向

封装是集成电路产业链必不可少的环节，位于整个产业链的下游环节。 在整个产业链中，封装是指通过测试的晶圆进行划片、装片、键合、塑封、电镀、切筋成型等一系列加工工序而得到的具有一定功能的集成电路产品的过程。 封装就是给芯片穿上“衣服”，保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤，增强芯片的散热性能， 标准规格化以及便于将芯片的I/O端口连接到部件级（系统级）的印刷电路板（PCB）、玻璃基板等，以实现电气连接，确保电路正常工作。封装技术的好坏直接影响到芯片自身性能的发挥与之连接的PCB 的设计与制造。 测试是利用机械手和测试机组成的测试系统对已经完成封装的集成电路芯片进行测试，以验证封装过程的正确性并保证每颗芯片能够达到设计要求的指标。 涉及软件包括Cadence、Menter、EPD （Electronics Packaging Designer）、Zuken、Pads 等。 该方向主干课程主要有《电子组装技术》《电子封装可靠性理论与工程》《先进基板技术》《微连接技术与原理》等课程[6]。

2 地方高校集成电路人才培养存在的主要问题

2.1 培养目标不明确

集成电路人才需求结构复杂，涉及制造、电路设计、芯片封装、测试和材料各个方向。当前多数地方高校集成电路人才培养目标主要参照国内名校培养方案，因名校师资力量强大，课程体系完整，具备培养各个方向集成电路人才的条件。但地方高校开设大量专业选修课程难度较大，必然导致专业培养目标制定模糊、课程设置混乱、专业核心结构不明确。造成学生对自己的专业了解模糊不清， 未来职业发展定位不准，专业知识结构体系不完整，不能很好地满足社会对集成电路人才需要所要求的条件。

2.2 学生实践经验不足

集成电路专业人才培养与其他专业不同，人才培养实践能力要求很高。 同时，相关集成电路产业设备价格昂贵，高端软件收费也高，地方高校无法提供足够的资金建设实验室。当前国内高校建设国家级实验室寥寥无几，地方高校通常购买陈旧设备、通用过时软件完成实践教学，其与各类集成电路企业实际配备的设备和软件存在明显差别，使得学生毕业后难以获得企业所需的相关工程技能与经验，严重阻碍了人才供给与人才需求的平衡。

2.3 师资团队力量薄弱

当前日趋激烈的国际竞争，归根到底是人才的竞争， 地方高校引进高层次人才能够提高科研水平、推动学校教学质量发展、改善师资结构。 由于地方经济发展落后于发达城市，导致地方高校引进高水平人才困难。 为了弥补人才的短缺，地方高校主要按照专业大类引进青年博士，忽视了专业研究方向。 集成电路不同研究方向差异巨大，引进的人才无法形成专业团队，从而无承担更高水平的科研项目。

3 依托地方企业建设特色集成电路人才培养方向

3.1 地方高校依托地方企业建设特色集成电路人才培养方向的必要性

地方本科院校应该清楚自身的社会价值，立足地方需求，确定学校办学目标及特色。 鉴于集成电路人才需求结构复杂，地方高校集成电路相关专业建设不能追求大而全的策略，在建设一流本科教育时，应突出自身学科优势和专业特色，避免同质化发展。当前，集成电路产业蓬勃发展，地方高校要降低姿态，主动出击，发动一切力量与地方集成电路相关企业展开合作， 依托地方企业建设特色集成电路人才培养方向，其必要性在于：

3.1.1 有助于确定集成电路相关专业培养目标及方向

集成电路产业涉及各个方向， 人才需求结构复杂，而地方高校师资薄弱，不可能培养各个方向集成电路人才。 依托地方集成电路企业，以岗位人才需求为导向，根据行业发展动态及未来发展趋势设定贴切的专业人才培养目标。这样既可以让专业培养的人才服务地方经济， 同时使人才培养目标不脱离实际，满足社会需求。

3.1.2 有助于建立优秀师资团队

集成电路产业发展迅猛，新材料、新器件以及新理论层出不穷，这就要求高校集成电路专业教师既要掌握扎实的理论基础，同时还要实时掌握科技发展前沿技术。 遗憾的是高校教师不直接参与产品开发，缺乏实践经验，不能及时掌握最新技术和发展动态。 依托地方企业派遣教师走进企业锻炼，可以很好弥补上述问题。 此外，企业的高级技术人才请进高校参与人才培养方案制定、 课程体系建设以及实践平台搭建，对于打造特色集成电路人才培养方向，可显著提升其核心竞争力。

表1 不同集成电路专业方向课程设置表

3.1.3 有助于培育高素质应用型集成电路人才

集成电路专业是一个实践性很强的专业， 依托地方企业提供的实践基地， 可让学生提前熟练工人中实际应用的大型设备操作步骤及软件使用方法， 实践中能够从师傅身上学到分析问题、 解决问题的方法和技巧， 并加深和巩固课堂所学的理论知识并吸收新知识与新技能， 从而为今后更好地融入企业打下扎实的基础。 另外，集成电路产业对人才职业素养要求极高，例如，集成电路制造需要在超净间中进行，人是超净间内主要污染源之一， 这就要求工作人员具备对超净化重要的认识，必须按正确流程进入超净间。依托企业有助于学生充分的了解集成电路企业实际的工作环境，培育学生具备一定的职业道德和过硬的职业素质。

3.2 地方高校依托地方企业建设特色集成电路人才培养方向的几点建议

3.2.1 围绕培养目标进行专业课程体系的调整

当前地方企业与地方高校合作意愿不强，其原因之一是地方高校没有深入了解企业的用人所需。课程设计缺乏针对性，没有按照地方集成电路产业岗位群的技能需求培养人才。地方高校要围绕地方集成电路产业方向调整专业课程体系。 例如，地方集成电路产业以芯片制造为主，那么地方高校相关集成电路专业要突出集成电路制造工艺技术核心技能的中心地位，专业主干课程要为核心技能服务，这样学生毕业后能快速地去适应工作岗位，以此突出地方高校集成电路人才培养的优势。

3.2．2 鼓励青年教师到企业挂职锻炼

校企合作应该是一个完全互惠互利的过程， 地方高校依托地方企业建设特色集成电路人才培养方向，企业需要投入大量的人力和物力。 如果地方高校仅仅为企业培育对口产业高质量人才，还不足以调动企业参与的积极性。 地方企业往往自身科研团队弱，利用地方高校师资团队解决生产技术难题、产品改进升级以及人力资源储备等问题而无须舍近求远是企业谋求合作的动力源。教学占据了地方高校教师大部分时间，极少主动进入企业交流调研，导致横向科研项目少、科研成果转化率低。为此，地方高校要适当减免课时工作量，鼓励教师尤其是青年博士到企业中学习锻炼， 以此加强校企合作。

3.2.3 优化师资队伍，打造特色研究方向师资团队

随着科学技术的发展，拥有知识产权、掌握核心技术、提高创新能力是企业立足发展的根本。 依靠高校科研团队资源可节约创新成本， 缩短产品开发周期，可将产品快速推向市场，从而提高产品竞争力。然而集成电路专业研究方向众多，地方高校在招聘人才时没有围绕特色集成电路人才培养方向而引进特定研究方向的青年博士， 从而没有形成优秀的师资团队。 这种情况下，地方高校无法承担高水平横向科研项目，地方企业在遇到攻关技术难题时，往往舍近求远，向区域外知名度高、影响力大的高校购买技术或者寻求科研开发。优秀的师资团队是维持校企持久有效合作的根本保障，建议地方高校在建设集成电路相关专业时，围绕地方集成电路产业有选择性地引进特定研究方向的青年博士，从而打造特色研究方向师资团队。

4 结语

集成电路相关专业人才培养实践能力要求高，专业方向多，人才需求结构复杂，地方高校培养集成电路人才存在师资力量薄弱、资金短缺、培养目标不明确等问题。依托地方企业建设特色集成电路人才培养方向是地方院校在“双一流”背景下集成电路相关专业获得长足发展的有效途径，这样既可以让专业培养的人才服务地方经济，同时使人才培养目标不脱离实际，满足社会需求。为此，本论文建议地方高校要降低姿态，主动出击，发动一切力量与地方集成电路相关企业展开合作，从打造师资团队、调整课程体系以及教师企业挂职锻炼等方面入手，突出自身学科优势和专业特色。